Unión PN Polarizada

Definición de díoide de unión PN

Un díoide de unión PN é un dispositivo semiconductor que permite que a corrente flúa en unha dirección baixo polarización directa e bloquea a corrente baixo polarización inversa.

Polarización Directa

Baixo polarización directa, a rexión de tipo P está conectada ao terminal positivo e a rexión de tipo N ao terminal negativo, reducindo a capa de desprazamento e permitindo o flujo de corrente.

Polarización Inversa

Baixo polarización inversa, a rexión de tipo P está conectada ao terminal negativo e a rexión de tipo N ao terminal positivo, aumentando a capa de desprazamento e previnindo o flujo de corrente.

Comportamento da Corrente

Baixo polarización directa, a corrente fluye facilmente unha vez que a capa de desprazamento se reduce. Baixo polarización inversa, só fluye unha corrente mínima debido aos portadores minoritarios.

Condicións de Ruptura

Unha alta tensión inversa pode provocar rupturas (Zener ou Avalancha), levando a un aumento brusco na corrente, que é crucial para entender os límites de funcionamento do díoide.

Características V-I dunha Unión PN

Baixo polarización directa, a rexión operativa está no primeiro cuadrante. A tensión de umbral para o Germanio é 0.3 V e para o Silicio é 0.7 V. Máis aló desta tensión de umbral, a gráfica asciende dun xeito non linear. Esta gráfica é para a resistencia dinámica da unión baixo polarización directa.

Baixo polarización inversa, a tensión aumenta na dirección inversa a través da unión p-n, pero non hai corrente debido aos portadores majoritarios, só flue unha corrente de fuga mínima. Pero a unha determinada tensión inversa, a unión p-n entra en conducción.

Isto só ocorre debido aos portadores minoritarios. Esta cantidade de tensión é suficiente para que estes portadores minoritarios rompan a rexión de desprazamento. Nesta situación, flue unha corrente brusca a través desta unión. Este colapso de tensión é de dous tipos.

Ruptura por Avalancha: non é unha gráfica brusca, senón unha gráfica lineal inclinada, é dicir, despois do colapso, un pequeno aumento na tensión inversa provoca unha corrente máis brusca gradualmente.

Ruptura Zener: este colapso é brusco e non é necesario aumentar a tensión de polarización inversa para obter máis corrente, porque a corrente fluye bruscamente.

Resistencias dunha Unión p-n

Resistencia Dinámica dunha Unión p-n

Dás características V-I dunha unión p-n, é claro que a gráfica non é linear. A resistencia dunha unión p-n baixo polarización directa é rd ohm; chámase resistencia AC ou resistencia dinámica. É equivalente á pendente da tensión-corrente da unión PN.

Resistencia AC Media dunha Unión p-n

A resistencia AC media determinase pola liña recta trazada ligando a intersección dos valores mínimos e máximos da tensión de entrada externa.Algunhas termas importantes relacionadas coa unión p-n